Código binário - Binary code

Para a forma binária de software de computador, consulte Código de máquina .
A palavra 'Wikipedia' representada em código binário ASCII , composta por 9 bytes (72 bits).

Um código binário representa texto , instruções do processador de computador ou quaisquer outros dados usando um sistema de dois símbolos. O sistema de dois símbolos usado geralmente é "0" e "1" do sistema numérico binário . O código binário atribui um padrão de dígitos binários, também conhecidos como bits , para cada caractere, instrução, etc. Por exemplo, uma sequência binária de oito bits pode representar qualquer um dos 256 valores possíveis e pode, portanto, representar uma grande variedade de diferentes Itens.

Na computação e nas telecomunicações, os códigos binários são usados ​​para vários métodos de codificação de dados, como cadeias de caracteres , em cadeias de bits. Esses métodos podem usar strings de largura fixa ou variável . Em um código binário de largura fixa, cada letra, dígito ou outro caractere é representado por uma sequência de bits do mesmo comprimento; essa sequência de bits, interpretada como um número binário , é geralmente exibida em tabelas de código em notação octal , decimal ou hexadecimal . Existem muitos conjuntos de caracteres e muitas codificações de caracteres para eles.

Uma sequência de bits , interpretada como um número binário, pode ser convertida em um número decimal . Por exemplo, a minúscula a , se representada pela sequência de bits 01100001(como no código ASCII padrão ), também pode ser representada como o número decimal "97".

História dos códigos binários

Mais informações: Número binário § História
Gottfried Leibniz

O moderno sistema de números binários, a base do código binário, foi inventado por Gottfried Leibniz em 1689 e aparece em seu artigo Explication de l'Arithmétique Binaire . O título completo é traduzido para o inglês como a "Explicação da aritmética binária", que usa apenas os caracteres 1 e 0, com algumas observações sobre sua utilidade e sobre a luz que lança sobre as antigas figuras chinesas de Fu Xi . O sistema de Leibniz usa 0 e 1, como o sistema numeral binário moderno. Leibniz encontrou o I Ching por meio do jesuíta francês Joachim Bouvet e observou com fascínio como seus hexagramas correspondem aos números binários de 0 a 111111, e concluiu que esse mapeamento era uma evidência das principais realizações chinesas no tipo de matemática binária visual filosófica que ele admirava. Leibniz viu os hexagramas como uma afirmação da universalidade de sua própria crença religiosa.

Os numerais binários eram centrais para a teologia de Leibniz. Ele acreditava que os números binários simbolizavam a ideia cristã de creatio ex nihilo ou criação a partir do nada. Leibniz estava tentando encontrar um sistema que converta enunciados verbais lógicos em um sistema matemático puro. Depois que suas ideias foram ignoradas, ele encontrou um texto clássico em chinês chamado I Ching ou 'Livro das Mudanças', que usava 64 hexagramas de código binário visual de seis bits. O livro havia confirmado sua teoria de que a vida poderia ser simplificada ou reduzida a uma série de proposições diretas. Ele criou um sistema que consiste em linhas de zeros e uns. Durante esse período, Leibniz ainda não havia encontrado um uso para esse sistema.

Sistemas binários anteriores a Leibniz também existiam no mundo antigo. O referido I Ching que Leibniz encontrou data do século 9 aC na China. O sistema binário do I Ching , um texto para adivinhação, é baseado na dualidade de yin e yang . Tambores de fenda com tons binários são usados ​​para codificar mensagens na África e na Ásia. O estudioso indiano Pingala (por volta dos séculos 5 e 2 aC) desenvolveu um sistema binário para descrever a prosódia em seu Chandashutram.

George Boole

Os residentes da ilha de Mangareva, na Polinésia Francesa , usavam um sistema binário- decimal híbrido antes de 1450. No século 11, o estudioso e filósofo Shao Yong desenvolveu um método para organizar os hexagramas que corresponde, embora não intencionalmente, à sequência de 0 a 63 , conforme representado em binário, com yin como 0, yang como 1 e o bit menos significativo no topo. A ordenação também é a ordem lexicográfica em sextuplos de elementos escolhidos de um conjunto de dois elementos.

Em 1605, Francis Bacon discutiu um sistema pelo qual as letras do alfabeto podiam ser reduzidas a sequências de dígitos binários, que podiam então ser codificados como variações quase invisíveis na fonte em qualquer texto aleatório. Importante para a teoria geral da codificação binária, ele acrescentou que este método pode ser usado com quaisquer objetos: "desde que esses objetos sejam capazes de uma diferença dupla apenas; como por Bells, por Trombetas, por Luzes e Tochas, pelo relatório de mosquetes e quaisquer instrumentos de natureza semelhante ".

George Boole publicou um artigo em 1847 chamado 'The Mathematical Analysis of Logic' que descreve um sistema algébrico de lógica, agora conhecido como álgebra booleana . O sistema de Boole era baseado em binário, uma abordagem sim-não, liga-desliga que consistia nas três operações mais básicas: AND, OR e NOT. Este sistema não foi colocado em uso até que um estudante graduado do Instituto de Tecnologia de Massachusetts , Claude Shannon , percebeu que a álgebra booleana que ele aprendeu era semelhante a um circuito elétrico. Shannon escreveu sua tese em 1937, que implementou suas descobertas. A tese de Shannon se tornou um ponto de partida para o uso do código binário em aplicações práticas como computadores, circuitos elétricos e muito mais.

Outras formas de código binário

Artigo principal: Lista de códigos binários
Taoísta Bagua

A sequência de bits não é o único tipo de código binário: na verdade, um sistema binário em geral é qualquer sistema que permite apenas duas escolhas, como uma chave em um sistema eletrônico ou um teste simples de verdadeiro ou falso.

Braille

Braille é um tipo de código binário amplamente utilizado por cegos para ler e escrever pelo toque, batizado em homenagem a seu criador, Louis Braille. Esse sistema consiste em grades de seis pontos cada, três por coluna, em que cada ponto tem dois estados: elevado ou não elevado. As diferentes combinações de pontos elevados e achatados são capazes de representar todas as letras, números e sinais de pontuação.

Bagua

Os bagua são diagramas usados ​​no feng shui , na cosmologia taoísta e nos estudos do I Ching . O ba gua consiste em 8 trigramas; bā significa 8 e guà significa figura de adivinhação. A mesma palavra é usada para 64 guà (hexagramas). Cada figura combina três linhas ( yáo ) que são quebradas ( yin ) ou inteiras ( yang ). As relações entre os trigramas são representadas em dois arranjos, o bagua primordial, "Céu anterior" ou "Fuxi" , e o bagua manifesto, "Céu posterior" ou "Rei Wen" . (Veja também a sequência King Wen dos 64 hexagramas).

Ifá, Ilm Al-Raml e Geomancia

O sistema de adivinhação Ifá / Ifé nas religiões africanas, como iorubá , igbo , ovelha , consiste em uma elaborada cerimônia tradicional que produz 256 oráculos compostos por 16 símbolos com 256 = 16 x 16. Um sacerdote iniciado "babalowo" que memorizou oráculos, iria pedir sacrifício de clientes de consultoria e fazer orações. Então, nozes de adivinhação ou um par de correntes são usados ​​para produzir números binários aleatórios, que são desenhados com material arenoso em uma bandeja de madeira estampada "Opun" que representa a totalidade do destino.

Com a disseminação da cultura islâmica , Ifé / Ifá foi assimilada como a "Ciência da Areia" (ilm al-raml), que então se espalhou e se tornou a "Ciência da Leitura dos Sinais no Solo" ( Geomancia ) na Europa.

Esta foi pensada para ser outra rota possível a partir da qual a ciência da computação foi inspirada, já que a Geomancia chegou à Europa em um estágio anterior (por volta do século 12, descrito por Hugo de Santalla ) do que I Ching (século 17, descrito por Gottfried Wilhelm Leibniz ).

Sistemas de codificação

Código ASCII

O código padrão americano para intercâmbio de informações (ASCII) usa um código binário de 7 bits para representar texto e outros caracteres em computadores, equipamentos de comunicação e outros dispositivos. Cada letra ou símbolo é atribuído a um número de 0 a 127. Por exemplo, "a" minúsculo é representado por 1100001uma sequência de bits (que é "97" em decimal).

Decimal codificado em binário

Decimal codificado binário (BCD) é uma representação codificada binária de valores inteiros que usa um nibble de 4 bits para codificar dígitos decimais. Quatro bits binários podem codificar até 16 valores distintos; mas, em números codificados por BCD, apenas dez valores em cada nibble são legais e codificam os dígitos decimais de zero a nove. Os seis valores restantes são ilegais e podem causar uma exceção de máquina ou comportamento não especificado, dependendo da implementação do computador da aritmética BCD.

A aritmética BCD é às vezes preferida aos formatos numéricos de ponto flutuante em aplicações comerciais e financeiras onde os comportamentos de arredondamento complexos de números de ponto flutuante são inadequados.

Usos iniciais de códigos binários

Usos atuais de binário

A maioria dos computadores modernos usa codificação binária para instruções e dados. CDs , DVDs e discos Blu-ray representam som e vídeo digitalmente na forma binária. As chamadas telefônicas são realizadas digitalmente em redes de telefonia móvel e de longa distância usando modulação por código de pulso e em redes de voz sobre IP .

Peso dos códigos binários

O peso de um código binário, conforme definido na tabela de códigos de peso constante , é o peso de Hamming das palavras binárias que codificam as palavras ou sequências representadas.

Veja também

Referências

links externos